Наличие погрешности или интервала неопределенности в оценках показателей надежности и целевых функций приводит к ситуациям, когда вследствие малого различия в показателях сравниваемых объектов (вариантов) невозможно с уверенностью определить, какой из объектов лучше. В зону неопределенности по показателям надежности попадают наиболее надежные варианты, в зону неопределенности по приведенным затратам - наиболее экономичные.

Оценки показателей надежности элементов электроэнергетических установок и систем, а именно среднего параметра потока отказов К или со (год-1), среднего времени восстановления т (год) или Тв. ср (ч), частоты вывода в плановый ремонт τп. р (год-1), среднего времени планового простоя тгп.Р (год), средней Длительности планового простоя в течение года /„.р (ч/год), условной вероятности отказа срабатывания устройств защиты и автоматики Q (г0. с), приводятся в широко распространенных изданиях [15, 41, 47, 61].

Иногда приводятся другие показатели надежности элементов: средняя наработка между отказами 7"(ч), интенсивность восстановления ц (ч-1), коэффициент простоя q (%), средняя наработка на отказ N0.c (цикл).

Связь между этими показателями и указанными выше выражается следующими формулами:

А = 8760/Т;Т = (8760μ)-1;

Интервал неопределенности в оценках показателей может быть установлен для каждого элемента в виде максимальных и минимальных значений Amax, Amin.

В источниках приводятся доверительные верхние и нижние границы Ав, Ан, тв, тн и так далее с доверительной вероятностью а=0,9. Однако для некоторых элементов таких оценок нет.

2. Расчет токов короткого замыкания

Разработка главной схемы Подстанции

Главная схема ПС разрабатывается на основании схемы развития энергосистемы и должна:

1.                обеспечивать требуемую надежность электроснабжения потребителей и перетоков мощностей по межсистемной связи в нормальном и послеаварийном режимах;

2.                учитывать перспективу развития;

3.                допускать возможность постепенного расширения РУ всех напряжений;

4.                обеспечивать возможность проведения ремонтных и эксплутационных работ без отключения смежных присоединений.

Подстанция предназначенная для приема и распределения электрической энергии (ЭЭ) потребителям, расположенным в РТ.

ПС подключена к энергосистеме по 110кВ ВЛ. С шин 6 кВ отходит

Для обеспечения надежного питания потребителей во всех режимах работы на проектируемой ПС выбраны 2 трансформатора типа ТДН 16000/110/6,6 – 76У1.

В соответствии с нормами технологического проектирования на стороне 6 кВ принята раздельная работа трансформаторов. Все силовые трансформаторы должны иметь устройство автоматического регулирования напряжения под нагрузкой (РПН)

Расчет нагрузок на ПС

Максимальная нагрузка на всех уровнях напряжения определяется по выражениям:

 МВА

где: n- количество линий;

Pн.max- максимальная нагрузка одной линии;

Kодн- коэффициент одновременности, принимаем Kодн=0.8;

сosφ- коэффициент мощности.

Произведем расчет нагрузки:

 МВА

 МВА

Выбор Силовых Трансформаторов.

Мощность Т выбирается так, чтобы при отключении одного из них на время ремонта или замены второго, оставшийся в работе, с учетом допустимой перегрузки резерва по сетям среднего напряжения (СН) и низкого напряжения (НН), обеспечил питание нагрузки, т. е. исходя из условия:

, МВА.

Выбираем ТС:

 16000 МВА

Выбираем трансформатор типа ТДН 16000/110/6,6 Данные приводим в табл.

Тип автотрансформатора:

Данные о типах выбранных трансформаторов приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Производим проверку выбранных Т в нормальном и аварийном режимах (при отключении одного Т) по условию:

-в нормальном режиме

-в аварийном режиме

,

где Кз - коэффициент загрузки.

Для Т: 15,06/2*10,54=0,7

15,06/10,54=1,4

Расчет токов трехфазного КЗ.

Для проверки аппаратов и проводников по режиму КЗ на электродинамическую и термическую стойкость и высоковольтных выключателей по отключающей способности необходимо определить следующие токи КЗ:

Iпо- начальный периодический ток КЗ (кА);

iу- ударный ток КЗ (кА)

Inτ, iaτ- периодическая и апериодическая составляющие тока КЗ для момента времени τ (кА)

τ- время размыкания контактов.

Расчет производим в следующем порядке:

На основании структурной схемы с учетом принятого режима работы трансформаторов составляется расчетная схема, в которой показываются основное оборудование и источник (Т, Т, энергосистема и связь с энергосистемой- ЛЭП) и приводятся их параметры.

На U= 6кВ принята раздельная работа СТ в целях ограничения токов КЗ в соответствии с НТП ПС.

Составляем схему замещения (смотри рисунок 2.1) для всех элементов расчетной схемы. Производим расчет сопротивлений в относительных единицах относительно базовой мощности, которую принимаем Sб=1000 МВА.

Рисунок 2.1

Производим расчет сопротивлений элементов схемы в относительных единицах:

Х1=Хс*Sб/Sсист=1,8*1000/1200=1,5 о.е.

Х2=Х3=Х0*L*Sб/Uср=0,28*30*1000/13225=0,64 о.е.

Х4=Х5=Uк/100*Sб/Sнт=10,5/100*1000/16=6,56 о.е.

Производим преобразование схемы замещения относительно точек КЗ:

т. К1: U= 110 кВ

Х6=(Х1+Х2)/2=1,07 о.е.

т. К2: U= 6 кВ

Х7=Х6+Х5=1,07+6,56=7,63 о.е.

Расчетная таблица токов трехфазного КЗ.

Таблица 2.2

tс.в.- собственное время отключения (без времени, затраченного на гашение дуги).

Сводная таблица результатов расчетов токов КЗ.

Таблица 2.3

Выбор аппаратов и проводников

Определение расчетных условий для выбора аппаратов и проводников по продолжительным режимам работы.

- на стороне 110 кВ

 А

где - следуйщая мощность СТ или АТ по шкале ГОСТа.

 А

- на стороне 6 кВ

 А

 А

Выбор высоковольтных выключателей (ВВ) и разъединителей (РЗ) на всех напряжениях

а стороне ВН 110 кВ СТ:

Расчетные токи продолжительного режима в цепи 110 кВ Т:

Iнорм.= 54,6 А

Imax= 113,4 А

Расчетные токи КЗ на шинах 110 кВ:

Iп0= 4,7 iуд=10,7

Iпτ= 4,7 iaτ=1,13

Тепловой импульс на шинах 110 кВ:

4,7*4,7(0,155+0,02)=3,87 кА2 сек

0,1+0,055

Выбираем по [12] высоковольтный выключатель для наружной установки типа ВГУ-110-40У1

Привод высоковольтного выключателя: откл – пневматическое вкл - пружинное

Выбираем по [12] разъединитель для наружной установки типа РНДЗ-1-110/1250Т1

Привод разъединителя ПРН-110У1

Сравнение расчетных и каталожных данных.

Таблица 2.4

На стороне НН 6 кВ СТ:

Расчетные токи продолжительного режима в цепи 6 кВ Т:

Iнорм.=1000 А

Imax=2076,9 А

Расчетные токи КЗ на шинах 6 кВ:

Iп0=11,47 кА iуд=25,3 кА

Iпτ=11,47 кА iaτ=4,7 кА

Тепловой импульс на шинах 6 кВ:

11,47*11,47(0,125+0,02)=19,076 кА2 сек

0,17+0,025

Выбираем по [1] высоковольтный выключатель для внутренней установки типа ВБЭ-10(6)-31,5(40)

Привод высоковольтного выключателя электромагнитный.

Сравнение расчетных и каталожных данных.

Таблица 2.5

Выбор проводников в основных цепях ПС

На напряжения 110 кВ выбираем гибкие сталеалюминевые провода; на напряжение 6 кВ – жесткие алюминиевые шины.

В цепях отходящих линий 6 кВ – силовые кабели. Для крепления шин на 6 кВ выбираем опорные изоляторы.

Выбор сборных шин и токоведущих частей на U 110 кВ в цепи

Таблица.2.6

Выбор сборных шин и ошиновки на ПС

Сборные шины 6,6 кВ и токоведущие части СШ 6,6.

Таблица.2.7

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10